基于ArcGIS的城镇地籍数据库建设方法研究

2017-04-24周田华

西部资源 2016年6期

周田华

摘要：上本文详细介绍了利用ArcGIS进行城镇地籍数据库建设的流程，对建库过程中的数据转换问题和数据质量控制方面也做了简单的探讨。该软件能为用户提供一个全面的、可伸缩的GIS平台，相信随着相关行业GIS数据库建设的广泛开展，其必将具有广阔的应用前景。

关键词：ArcGIS；地籍数据库；质量控制

1. 引言

本文详细介绍了利用ArcGIS进行城镇地籍数据库建设的流程，以及对建库过程中的数据转换问题和数据质量控制方面也做了简单的探讨，该软件能为用户提供一个全面的、可伸缩的GIS平台，相信随着相关行业GIS数据库建设的广泛开展，其必将具有广阔的应用前景。

2. ArcGIS建库设计方案

2.1 ArcGIS软件简介

ArcGIS软件是美国Esri公司奉献给客户的一套完整的GIS平台产品，它集四十多年的GIS咨询和研发经验，在图形数据和属性数据处理中具有一定先进性和代表性，是一种可以创建数据库和支持数据编辑的功能性GIS软件，它可以批量处理属性数据并且编辑语句具有开放性，在图形数据中可以进行拓扑检查对图形数据中出现的问题进行修改。

2.2 主体数据库内容

建立数据库的主要任务是对地形要素中的各个不同实体进行处理、管理、分析、应用，关键是处理好房屋和宗地等实体要素：

（1）地理信息数据：控制点、房屋、等高线、行政区划等；

（2）土地权属数据：包括土地边界点、边界线、宗地等；

（3）土地利用数据：包括地类图斑，地类界线，线状物等；

（4）栅格数据：包括DEM、DOM、DRG等栅格数据；

（5）元数据：DEM元、DOM元数据、矢量数据元数据等；

（6）扫描文件，报告文本，表格和其他数据。

2.3 基本要求

（1）数学基础：第二次全国土地调查的高程基准和坐标系统。

（2）数据交换格式：根据《城市地籍数据库标准》的数据格式。

（3）数据结构：空间数据层、属性表和外部文档格式、内容完整性、存储正确是数据库建立的重要原则之一。表1的数据库物理结构显示了数据库中的一些实体、图层和类型的细节情况。

（4）数据拓扑：在城镇地形地籍数据库中，如宗地（ZD）和房屋（FW）这两个地籍要素对象，它们之间存在各种拓扑关系，这些拓扑关系需满足一定的要求，例如，宗地自身不重叠，即不出现大宗覆盖小宗的情况；宗地层的面必须要覆盖房屋层的面，即房屋层的面要素必须落在宗地层的面要素内；宗地层与房屋层的面与面必须分别不重叠；面状房屋必须在宗地的内部；着重处理区域边线面状地物的拓扑。

2.4 建库流程

建库流程图如图1所示：

3. 数据库建设步骤

依據相关规范性文件，研究适合的关键方法和技术，着重对所要求的实体要素建立对象模型，围绕“数据整合—技术研究—数据标准化—数据库建设”的主线，从完成对成果数据库的建立。

3.1 建库前的筹备工作

建库前的筹备工作主要包括图形结构和相关属性的完善，以及影像文件的扫描。建库工作包括图形拓扑检查和修改、图形格式转换、属性数据的存储、检查、修改和提高完善等内容。

3.2 数据格式转换

格式转换主要是利用CASS提供的转换功能将CAD文件格式转换为带有属性信息的shp文件格式。

（1）准备CAD图：要求要素表达的CAD图形必须具有符合规范标准的信息，即图面整洁、层次分明、一定要删除冗余的图层、碎片、碎线等信息；宗地、界址点、界址线、控制点、房屋、街坊线、图斑、等高线、高程注记点和居民地及交通、管线、水系、设施、地貌与植被等地形地籍要素信息必须具备；参照注记层信息，重点添加完善房屋和宗地实体的属性信息，并进行拓扑检查，解决属性数据参数参差不齐的问题，

（2）shp格式转换：在CASS安装目录下配置INDEX.INI和ATTRIBUTE.DEF两个文件，这两个文件定义了数据的结构、层次以及包含的语义，是根据《城镇地籍数据库标准》和参考基础地理信息分类配置的，它们都是数据库的重要组成部分，如房屋产权结构描述就包含房子的名字，房屋的结构以及房屋的层数和其他重要信息，宗地的属性结构描述则包含了地籍号、通信地址等。将CLKZD_D.shp文件利用ArcMap打开，利用ArcMap的要素字段添加工具增添X、Y80坐标属性值和属性字段。利用CASS软件导出宗地的属性数据，利用CASS二调版软件将房屋的空间数据、宗地的空间数据、属性及其他地形类数据导出。

3.3 ArcGIS数据库的建立

（1）街坊数据入库

依据步骤：设置数据库—创建数据库—数据库类型—保存路径—创建工作库—相应的投影坐标系、范围和数学基础，在CMS中逐个建立街坊数据库。

（2）图形数据入库

导入shp文件：根据CAD导出的shp属性字段和数据库属性字段的一一对应关系，设置好对应并保存，然后在CMS中利用批量导入工具将上述数据转换得到的shp文件导入。

（3）属性数据入库

在CMS里面建好mdb格式的数据库，并用微软Access打开，按《城镇地籍数据库标准》要求进行添加和修改完善宗地属性，并将宗地属性表中的必填字段的属性填入其中。将Excel表中的属性数据导入到数据库中，并对地籍编号的顺序进行排序。宗地属性完善后，还必须逐一扫描地籍档案资料，再按宗地全部复制到数据库文件中，从而实现档案影像和空间数据的对接。

4. 数据质量控制

空间数据的精度、属性的完善和拓扑规则的一致性是关系到地形地籍数据库建设质量的关键性问题。我们要从源头来控制质量，首先要掌握DWG源文件的质量，再次可以从两个不同的数据类型来进行GIS数据的质量控制，以此入手，数据库的质量控制就要简单很多。

（1）所有数据点、线、面的属性输入是正确的，结构是合理的，特别是属性信息必须和源信息一致，可以参考注释信息，而关键属性值不应该是空的。

（2）所有的数据都严格执行拓扑规则检查，不重叠，对象不丢失，即要求具备严格的拓扑结构，任何地物交接的地方都必须用拓扑修改检查编辑。

（3）依据《城镇地籍数据库标准》和《城镇地籍数据库建设规范》的相关规定，所有的数据存储格式和命名方法必须是完整的。

（4）所有数据经转换或拼接后需保存在不同的分层，并保证内容齐全且分层正确。

5. 结束语

ArcGIS可以有效地支持数字地籍图和宗地属性在土地管理信息系统中的应用，它具有强大的空间数据管理、空间分析、地图制作、空间信息发布、集成和共享能力，该软件为用户提供一个全面的、可伸缩的GIS平台。相信随着相关行业GIS数据库建设的广泛开展，其必将具有广阔的应用前景。

参考文献：

[1] 温明炬，韩永顺，张炳智. 第二次全国土地调查数据库建设技术规范[Z].

[2] 蒋文彪，查宗祥，胡小华.城镇地籍数据库标准[M].北京：中国国家标准出版社，2007.

[3] 刘杰，王利利.城镇地籍数据库建库方法探讨[J].城市勘测，2010，6（1）：49—51.